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大型深基坑管井降水施工技术及质量控制的措施
大型深基坑管井降水施工技术及质量控制的措施
【摘 要】 由于我省地下水较为丰富,因此在深基坑工程中,降水环节显得十分关键。管井降水是目前采用较多的降水技术,本文结合工程实践经验,阐述了管井降水施工技术及施工中应注意的事项,提出了施工中的质量控制措施,以保证基坑无水作业,确保工程的顺利施工。
【关键词】 管井降水;施工技术;混凝土封井;质量控制
随着我省社会经济建设的快速发展,高层建筑数量日益增加,基坑工程开挖规模不断扩大,由于我省地下水较为丰富,因此许多工程基础深度都在地下水位以下,这对基坑施工中降水技术提出更高的要求。基坑内采用管井降低地下水的方法是一种切实可行的方法。管井井点,它由井管、滤管及抽水设备等组成,具有井距大,易布置,排水量大,降水深,抽水设备及施工技术简单等众多优点而被广泛使用。为了更好的应用该技术,下面,笔者就结合工程阐述管井降水施工技术及质量控制措施。
1、管井降水工艺流程(图1)
2、施工准备
2.1 作业条件
施工现场需“三通一平”,具备供水、供电及排水能力。施工场地范围地质勘测资料齐全,根据实际地下水位埋深、土层分布和基坑放坡系数,确定井点位置、数量和降水深度。在施工范围内的地下管线应妥善处理。并核对降水井位置,经甲方、监理验线完毕方可施工。
2.2 材料准备
组织所需材料入场,各种材料需有合格证明、质量报告,入场后复查合格。井管由滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成,可采用钢管、混凝土管或塑料管制成,井点管内径宜大于潜水泵外径50mm。
(1)滤水管:一般长度为3~9m,在钢管上分三段开孔,开孔后在管壁上焊Φ6的垫筋,要求垫筋顺直,和管壁点焊固定。垫筋外用螺旋形12号铁丝缠绕,其间距为1mm,并与垫筋用锡焊焊牢。或者在管外包10孔/cm2和41孔/cm2镀锌铁丝网两层或尼龙网。上下管间连接宜用对焊。当土质较好且深度在15m内,也可用外径380~600mm、壁厚50~60mm,长1.2~1.5m的无砂混凝土管做滤水管,再在其外包棕树皮二层作滤网。
(2)吸水管:与滤水管直径相同钢管制成。
(3)沉砂管:一般采用与滤水管同直径钢管,下端用钢板封底。
(4)排水管:用Φ325~500mm钢管或混凝土管,并设3‰的坡度,与附近下水道连通。
2.3 机具准备
(1)成孔设备:CZ型冲击钻机、回转钻机、潜水钻机及配套卷扬机等。
(2)水泵:用QY-25型或QB40~25型潜水电泵或QJ50~52型浸油式潜水电泵。
(3)发电机组(一台备用)。
3、施工技术
3.1 放线、定位
根据施工图确定管沟边线,由地下水情况,确定井点滤管位置。按设计要求布设井位,确定标高。放线定位完毕,需进行验线。
3.2 制备泥浆
在回转钻进成孔过程中,泥浆循环具有固壁、携砂返出和冷却钻具之作用。泥浆的制备可在施工现场开挖泥浆池,池的位置根据施工现场条件选定。泥浆池容积应由实际工程的管井井深、井数、排浆量综合决定,按上节计算求得。泥浆池应避开地下管网,必要时采用砖石泥浆池。若施工现场不允许,可设置专用泥浆箱。
3.3 护口管设置
为防止孔口塌陷,管井开孔段若为松散软弱土层,需设置护孔管。护孔管直径一般大于设计孔15cm;护孔管底口宜进入具有一定强度、结构较稳定的土层50cm左右;中心偏差宜小于20mm;埋设垂直度偏差不大于0.5%。当孔口段为层厚较大、强度较高的黏性土时,可不必设置护孔管。
3.4 钻机就位
基坑内井点的布设,应尽可能方便坑内机械作业及坑内结构施工。钻机需准确、平稳就位,就位后必须保证稳固、水平,保证井点垂直,其垂直度偏差一般不大于1/100。
3.5 钻进成孔
钻进时一般采用地层自造泥浆护壁。成孔开始时,应减压低速成孔,待孔内泥浆均匀,泥浆比重达到1.1以上,开始进尺;这时尽量快速钻进,避免钻井时间太长,减少钻具对井壁的扰动及冲洗浸泡孔壁的时间,以免影响降水质量和效果。井径宜大于井管外径200㎜以上,且井管外径不宜小于200㎜,井管内径宜大于水泵外径50㎜。井孔应保持圆正垂直,孔深不小于设计深度。
3.6 泥浆密度调节
泥浆密度调节俗称换浆,就是对孔内泥浆密度进行稀释性更换。在成井过程中不断注入清水置换,用水泵或捞砂管抽出沉渣,在黏土中成孔时,泥浆控制在1.10~1.15左右,在粉砂层、易塌孔层中成孔时,泥浆比重在1.10~1.20左右;详见质量控制。
3.7 滤管、井管入孔安装
在滤管下沉之前要进行清洗,并保持滤网通畅。井管在入孔安装时,要保证垂直。确保在井孔中心,用吊车或三脚架分段分节入孔,并联接牢固。
3.8 回填砂砾过
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